Устройство газового котла отопления и принцип работы

Главная / Газовые котлы

Назад

Опубликовано: 15.01.2020

Время на чтение: 4 мин

315

Газовый котел — источник тепла для систем теплоснабжения. Это устройство, предназначено для преобразования энергии полученной от сжигания газа в тепло для нагрева водяного теплоносителя системы отопления.

Устройство газового котла обеспечивает реализацию главной задачи — эффективность и надежность автономных систем теплоснабжения, при минимальном участии со стороны пользователя.

• 1 Как устроены газовые котлы 1.1 Двухконтурный котел
• 1.2 Устройство газовой горелки для котла

2 Принцип работы

2.2 Принцип работы двухконтурного газового котла3 Правила эксплуатации

Разновидности и устройство газового котла

Перед тем как говорить непосредственно обо всех составляющих газового котла, требуется рассмотреть то, какие существует варианты этих отопительных устройств. Безусловно, все они имеют схожее строение, но, тем не менее, некоторые модели оснащены индивидуальными, характерными лишь для них особенностями. Классификация котлов, функционирующих с помощью газа, является следующей:

• образцы напольного и настенного типа. Если говорить об удобстве, то более приемлемым будет настенное оборудование, которое более характерно для частных построек. Основное достоинство напольного агрегата заключается в его гораздо большей мощности, вследствие чего с его помощью можно обогреть помещение с весьма существенной площадью. Такие модели очень часто эксплуатируются на производстве;
• газовые котлы атмосферного и турбированного типа. Чтобы понять, как работает газовое отопление с атмосферным котлом, можно вспомнить принцип функционирования стандартной печи, где воздух из помещения поступает в специально предназначенный дымоход благодаря естественной тяге. Турбированные аппараты оснащены вентилятором, который входит в конструкцию, а камера сгорания топлива является полностью закрытой, поэтому все необходимое количество воздуха поступает с улицы (подробнее: «Как устроен турбированный газовый котел – принцип работы, преимущества и недостатки»);
• механизмы с одним и двумя контурами. Устройство газового котла с одним контуром рассчитано так, чтобы это оборудование использовалось исключительно для обогрева комнат, в то время как приборы с двумя контурами способны также играть важную роль в системе водоснабжения, обеспечивая помещение горячей водой;
• котлы, оснащенные обычной горелкой или горелкой модулируемой (детальнее: «Какие бывают газовые горелки для котлов отопления – виды, различия, правила использования»). Во втором случае мощность работающего оборудования регулируется автоматическим образом, благодаря чему можно значительно уменьшить расходы на топливо;
• устройства, имеющие электронный или пьезокерамический поджиг. Первый вариант является более удобным, так как зажечь топливо в камере сгорания можно и без непосредственного участия хозяев, а во втором случае обязательно нужно при каждом запуске включать аппарат, нажимая определенную кнопку.

Способ отведения продуктов сгорания

Котлы делятся на устройства с естественной или принудительной тягой. Во-первых обязателен монтаж дымоходной трубы. Во-вторых отведение продуктов сгорания происходит принудительным способом — благодаря встроенному в дымоходную трубу вентилятору.

Газовые котлы, работающие на естественной тяге, называют еще устройствами с открытой камерой сгорания. Необходимый для горения газа кислород забирается из помещения — в этом их недостаток. Необходим доступ наружного воздуха в помещение с котлом. Из-за чего получается небольшой сковзняк. Недостаток кислорода отрицательно влияет на здоровье.

Некоторые котлы оборудованы коаксиальным дымоходм. Их называют газовыми котлами с закрытой камерой сгорания.

Продукты сгорания отводятся через коаксиальный дымоход, называемое «труба в трубе». Это две трубы разных диаметров, вставленных одна в другую. Через трубу меньшего диаметра удаляются продукты сгорания газа. А в пространство между труб поступает свежий воздух с улицы, который нагревается внутренней трубой. В итоге увеличивается КПД котла.

Преимущества такого дымохода очевидны:

1. Кислород забирается с улицы.
2. Небольшой размер дымохода, так как коаксиальный дымоход можно устраивать в наружной стене, расположенной рядом с газовым оборудованием.
3. Такой дымоход может устанавлен в любом месте помещения и быть горизонтальным, наклонным или вертикальным, что позволяет .
4. Котлы с коаксиальным дымоходом более экономичными, хотя их стоимость выше.

Конструкция и принцип работы газового котла отопления

Как уже говорилось выше, по образу устройства большинство нагревательных котлов схожи между собой. Но для того чтобы понять, как пользоваться газовым котлом правильно, требуется, конечно же, знать, из каких структурных частей состоит это оборудование. Основу стандартного котла на газу составляют следующие элементы:

• прямоугольная газовая горелка . Эта конструкция включает в себя форсунки, которые и служат местом проведения газа внутрь камеры сгорания. Благодаря этим элементам пламя распределяется равномерно, что делает сгорание теплоносителя внутри системы наиболее эффективным;
• теплообменник . Это устройство представляет собой короб из металла, оборудованный встроенной батареей. Внутри этого короба проходят трубы, по которым циркулирует теплоноситель. Нагрев воды происходит из-за того, что теплообменник, нагреваясь от сгорающего внутри камеры газа, передает ей тепло. Если в котле одноконтурного типа теплообменник может быть только один, то в двухконтурных аппаратах их может быть и два (первичный и вторичный);
• циркуляционный насос . С помощью этого устройства регулируется давление, возникающее в системе с циркуляцией, работающей по принудительному принципу. Далеко не все котлы оснащены подобной деталью;
• расширительный бак . Основное назначение данного элемента – временный отвод теплоносителя, что необходимо в случае нагрева и расширения воды. Такой бачок оснащен специальной емкостью, которая сможет подойти для любого котла на газу. Если планируется использовать отопительное оборудование на больших участках, то можно смонтировать еще один расширительный бак;
• прибор, отвечающий за отвод продуктов сгорания топлива . В котлах атмосферного типа этот элемент присоединяется к отдельной дымовой трубе, имеющей естественную циркуляцию, а в турбированных механизмах в наличии уже есть двойная труба отвода коаксиального типа, вывод продуктов горения в которой осуществляется посредством вмонтированного вентилятора;
• автоматическая система, которая служит центром управления котлом . Основным его элементом является электронная схема, позволяющая установить желаемый режим работы котла исходя из данных, отображаемых на установленных датчиках.

Для того чтобы срок службы газового котла был максимально долгим, важно, чтобы каждый его элемент функционировал надежно и исправно (про

Напольные котлы

Для размещения напольных котлов может потребоваться дополнительное помещение, так как они имеют большую мощность и больше по размерам, чем настенные.

Напольные котлы, плюсы:

• Теплообменники в них выполняются из чугуна, который увеличивает вес изделия, но отличается длительным сроком службы – до 30 лет. Другие недорогие детали в процессе эксплуатации несложно заменить;
• Не требуется дымоход с усиленной тягой.

Минусы:

• Из-за чугунного теплообменника он занимает много места на полу, так как вес и габариты не позволяют повесить котел на стену;
• Требуется приобретать и устанавливать расширительный бачок, делается обвязка отопителя;

Работа циркуляционного насоса

То, какими будут показатели функционирования циркуляционного насоса, зависит, в первую очередь, от мощности, при которой работает котел, а на саму работу всей системы большого влияния этот прибор не оказывает. Очень важно, чтобы трубы, по которым циркулирует теплоноситель, были изготовлены из качественного материала, например, из стали или хорошего пластика.

Принцип действия

Для центральной и автономной теплотрасс применяется природный газ с метановым и пропаново-бутановым вариантом сгорания. Вне зависимости от горящей смеси принцип работы котла представлен:

1. Подключением. При наличии газа вручную или автоматически прибор зажигается.
2. Искрением. Горелка зажигается в момент получения искры от электричества.
3. Активацией основной горелки. Процесс производится с помощью запальника.
4. Нагревом теплоносителя и водяной рубашки. Для выполнения этой операции задействуется теплообменник. Элемент прогревает воду до заданных параметров температуры, затем горелка выключается.

При понижении температуры, когда работает котел, сенсорный датчик передает сигналы автоматике. Система начинает функционировать, пока теплоноситель снова не подогреется.

Принцип работы расширительного бака

Видео об устройстве газового котла отопления:

Принцип работы двухконтурного котла для нагрева воды с битермическим теплообменником

На рис. 3 показана гидравлическая схема в режиме отопления.

На рис. 4 показана гидравлическая схема в режиме приготовления горячей воды.

Расшифровка рисунка:

A. Подающая линия

B. ГВС

C. ХВС

D. Обратная линия

1. Горелка газовая.
2. Теплообменник битермический.
3. Насос циркуляционный.

При работе в режиме нагрева воды тепло от газовой горелки и от сгораемых газов передается теплоносителю, а потом контуру ГВС, но при этом в контуре отопления циркуляция жидкости останавливается.

При работе в режиме отопления тепло к теплоносителю передается от продуктов сгорания. При работе аппарата в режиме нагрева воды тепло передается теплоносителю, а затем — контуру ГВС. Движение жидкости не должно происходить в обоих контурах одновременно.

Преимущества двухконтурных устройств

Выбор в пользу этого типа отопительного оборудования принесет вам множество выгод. Прежде всего необходимо отметить возможность сэкономить на покупке оборудования для обеспечения горячего водоснабжения. Кроме того, оба контура могут работать независимо друг от друга, то есть если один из них выйдет из строя, второй не пострадает. При этом замена контура в двухконтурном котле обходится не так дорого, как починка отдельных приборов, используемых для нагрева воды и обогрева помещения.

Подобные приборы очень удобны в эксплуатации и экономичны, так как работают от самого дешевого на сегодня вида топлива. Такой аппарат значительно компактней, чем два отдельных прибора.

Таким образом, двухконтурный газовый котел работает по довольно простой схеме. Особая конструкция позволяет решить сразу две задачи, очень важные для обеспечения комфортного быта: тепло в доме и постоянный доступ к горячей воде.

Поломки и неисправности

Газовый котел — это сложная система, и основная опасность состоит в применении взрывоопасного топлива. Для контроля работы котла включается специальная автоматика, которая регулирует оптимальную работу агрегата. Если ваш котел не работает при включении, то нужно убедиться, что кто-то случайно не переключил термостат. Нужно его включить, установить температуру и подождать подъема до этой температуры. Следует проверить, включается ли сигнальная лампа, и отключить подачу газа.

Если ваш агрегат плохо работает из-за перегрева, то в данном случае ремонт котлов АОГВ будет заключаться в чистке теплообменника. Если у вас срабатывает датчик перегрева, то следует сразу выключить котел и вызвать ремонтника. Профилактика, ремонт и безопасность При использовании котлов для нагрева воды рекомендуется соблюдать следующие правила:

• для того чтобы в теплообменнике накипь образовывалась не так быстро, следует пользоваться водой при температуре не выше 45°С;
• производить чистку теплообменника раз в 2-5 лет, в зависимости от жесткости воды, температуры нагрева и от количества используемой воды;
• установить фильтр на входе холодной воды, который периодически чистить и заменять.

Что касается безопасности, то рекомендуем приобретать газовый котел для нагрева воды с дополнительными элементами безопасности. Это могут быть:

• блокировочный термостат, который отключает подачу газа, если вода перегревается;
• датчик пламени при затухании огня, отключает подачу газа;
• датчик, контролирующий тягу;
• устройство отключения при недостаточном уровне жидкости;
• блокираторы, срабатывающие при перепадах электропитания, при отключении подачи газа, при отключении подачи воды.

Источник: 1poteply.ru

Еще немного об особенностях работы

Чтобы предотвратить попадание носителя во второй контур, используют трехходовой клапан. Таким образом удалось добиться подачи нагретой воды из котла в систему через одну линию (подающую) и возврат через другую (обратную). Стоит обратить внимание на то, что котел газовый настенный двухконтурный устроен таким образом, что носитель движется по кругу, не образуя налет. Но это касается первого теплообменника. Во втором же происходит забор воды из трубопровода. Как показывает практика, качество носителя зачастую оставляет желать лучшего. По этой простой причине имеет смысл перед носителем устанавливать фильтры, которые удалят нерастворимые соединения. Если же контур горячего водоснабжения сломается, то котел может работать в режиме обогрева помещения. Таким образом, вы не будете сидеть в зимнее время в холодной квартире или доме.

Отличия от одноконтурных

Фундаментальное отличие между двумя такими приборами в том, что одноконтурный котел используется для обогрева только помещения. Для того чтобы он нагревал воду, есть специальная модификация, но в момент подачи водоснабжения котел перестает подавать тепло на систему водоснабжения.

В быту это не особо удобно, особенно если в доме проживает много людей.